电解质溶液基础知识小结

一、三大守恒

1 、电解质溶液中的电荷守恒

在电解质溶液中，各种阳离子所带正电荷数的总和等于各种阴离子所带负电荷总和。例如在碳酸钠的水溶液中存在以下平衡： H2O ≒ H + + OH Na2CO3 == 2Na+ + CO32- CO32- + H2O ≒ HCO3 + OH HCO3 + H2O ≒ H2CO3 + OH 根据电荷守恒原则得：

C（Na+）+ C（H+）== C（HCO3)+2C（CO32-）+C（OH)

2、物料守衡电解质溶于水时，发生了电离、水解等反应，某一离子可能部分转变为其它离子或分子，但反应前离子中所含的某元素的原子总数等于反应后溶液中的离子、分子中所含该元素的原子数的总和。 例1

所示的碳酸钠溶液中，反应前C（Na+）==2C（CO32-），而反应后，CO32-部分转变为

HCO3 、H2CO3，所以C（CO32-）始== C（HCO3) +C（H2CO3）+ C（CO32-） 即C（Na+）==2[C（CO32-）+ C（HCO3）+C（H2CO3] 3、质子守衡

与酸碱质子理论有关，在中学化学一般指水，即在电解质的水溶液中，H2O发生电离生成了质子（H+）和氢氧根离子（OH)，质子（H+）可能有一部分与某些离子结合成其它的离子、分子等，但其总数与水起始时电离出的质子（H+）总数相等，即等于氢氧根离子（OH）的总数。

例上述碳酸钠溶液中，一部分质子（H+）与CO32—结合生成了HCO3 和H2CO3，故有：

C（H+）始== C（OH) === C(HCO3)+2C(H2CO3）+C（H+）

二、弱电解质的电离

一般的讲弱电解质溶液的电离程度小，已电离的分子数小于未电离的分子数，溶液中存在大量的未电离的弱电解质分子。 例在

1L 含0.10 mol的 CH3COOH 溶液中存在下列平衡： H2O ≒ H+ + OH CH3COOH ≒ H+ + CH3COO 存在的关系：

C（CH3COOH）> C（H+）>C（CH3COO）>C（OH） n(CH3COOH) + n(CH3COO)=== 0.10 mol C（H+）== C（CH3COO）+ C（OH）

又如在pH=2的醋酸溶液中一定存在大量的未电离的CH3COOH，再加水稀释时平衡 CH3COOH ≒ H+ + CH3COO 向右移动，补充了一部分 H+ 和 CH3COO ，所以稀释

100倍，pH 变化小于 2。

pH=2 的醋酸溶液中 C（H+）==0.010 mol.L-1 ，C（OH)==1.0×10—12 ，据质子守恒得水电离出的C（H+）== C（OH）==1.0×10—12。 三、水解反应

(1)水解程度比较小的盐

当盐的水解程度比较小时，未水解的离子的浓度大于已水解的离子的浓度，例在

0.10 mol.L-1 的NH4Cl溶液中的水解度0.00075%，其中：C（NH4+）>C（NH3·H2O）规律：强碱弱酸盐水解后溶液呈碱性C（OH)> C（H+），强酸弱碱盐水解后溶液呈酸性 C（H）>C（OH）。 1、强酸弱碱盐水解

例在 0.10mol.L-1 的NH4Cl溶液中： 存在反应的离子方程式有： H2O ≒ H+ + OH NH4Cl == NH4+ + Cl

+

NH4+ + OH ≒ NH3·H2O

（1） 据NH4+ 水解得：C（Cl）>C（NH4+）>C（H+）>C（OH）>C（Cl）>C（NH4+）>C（NH3·H2O）

（2） 据三大守恒的：C（Cl）== C（NH4+）+C（NH3·H2O）（物料守恒） C（H+）== C（OH）+C（NH3·H2O）（质子守恒） C（Cl）+C（OH）== C（H+）+C（NH4+）（电荷守恒） 2、强碱弱酸盐水解

例在 0.10 mol.L-1 的CH3COO Na溶液中有下面关系：C（Na+）>C（CH3COO）> C （OH）>C（H+）C（Na+）> C（CH3COO）> C（CH3COOH） C（Na+） == C（CH3COO）+ C（CH3COOH） C（OH） == C（H+）+ C（CH3COOH） C（Na+）+ C（H+）== C（CH3COO）+C（OH） (2)水解程度比较大的盐

例如 1.0 mol.L-1 Na2S 溶液，Na2S的水解度为90%。

0.1的Na2S的水解度几乎是100%。在这个溶液中已水解离子的浓度或水解产物的浓度大于未水解离子的浓度。如果只考虑 Na2S 的一级水解反应，则在 Na2S 溶液中存在以下电离和水解方程式：H2O ≒ H+ + OH Na2S == 2Na+ + S2- S2- + H+ ≒ HS

显然在 Na2S 溶液中存在以下关系：C（Na+）> C（HS）> C（S2-）

1/2C（Na+）+ C（OH） == C（S2-）+2C（HS）+ C（H+）（怎么得到的？） 如果考虑 Na2S的二级水解反应，则有：H2O ≒ H+ + OH S2- +H2O ≒ HS + OH - HS + H2O ≒ H2S+ OH

由此可知溶液中存在：C（OH）== C（HS）+ C（H+）+ 2（H2S）（物料守恒） 因为H+，和HS中的氢原子是由H2O电离所产生的，而OH也是由H2O电离产生的。

（四）水解、电离的相互影响 1、弱酸与弱酸强碱盐的混合溶液

例、在 1L含 CH3COOH、CH3COONa各1.0 mol的溶液中：

存在反应的离子方程式有：CH3COOH ≒ CH3COO + H+ CH3COONa == CH3COO + Na+ 由于 CH3COOH 的电离常数 K>1×10-7，且其浓度等于CH3COONa的浓度，所以有：

C（H+）>1×10-7 C（H+）>C（OH）

即、CH3COOH电离程度大于CH3COO 水解程度，则：C（CH3COO）> C（Na+）> C（H+） C（OH）

C（Na+）+ C（H+）== C（CH3COO）+ C（OH） C（CH3COO）+ C（CH3COOH）===0.20mol.L-1 2、弱碱和弱碱强酸盐的混合溶液

例、在 1L 含 NH4Cl和 NH3·H2O各 1.0 mol的溶液中有： C（NH4+）> C（Cl）> C（OH）>C（H+） C（Cl）+ C（OH）==C（H+）+ C（NH4+）

C（NH4+）+ C（NH3·H2O）==2.0mol.L-1 （分析略）